DE4437330C2 - Inlet system for round clarifiers - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung zur zentrischen Beschickung von runden Nachklärbecken durch ein im Becken vertikal nach oben geführtes Zulaufrohr mit einer nach oben aufgeweiteten Ausströmöffnung zeichnet sich dadurch aus, daß über die Ausströmöffnung ein Strömungskegel angeordnet ist, der zum einen den oberen Außenrand der aufgeweiteten Ausströmöffnung überdeckt und zum anderen in die aufgeweitete Ausströmöffnung hineinragt. Mit dieser Konstruktion soll die nach oben gerichtete, axiale Zuströmung in eine radial nach außen, zum Beckenrand hin gerichtete Strömung umgelenkt werden.A device for the central loading of round secondary clarification tanks through an inlet pipe vertically upward in the tank with an upwardly widened outflow opening is characterized in that a flow cone is arranged over the outflow opening, which covers the upper outer edge of the widened outflow opening on the one hand and on the other hand protrudes into the widened outflow opening. With this construction, the upward, axial inflow is to be deflected into a radially outward, toward the pool edge.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur zentrischen Be­ schickung von runden Nachklärbecken durch ein im Becken verti­ kal nach oben geführtes Zulaufrohr mit einer nach oben aufge­ weiteten Ausströmöffnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for centric loading sending round secondary clarification tanks through a verti in the tank Kal upward feed pipe with one opened upwards widened outflow opening according to the preamble of claim 1.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der Druckschrift DE 91 12 947 U1 bekannt. Dort ist die Ausströmöffnung einer vertikalen Rohrleitung ansatzlos kontinuierlich trompetenför­ mig aufgeweitet und im Bereich des Übergangs von der vertika­ len zylindrischen Rohrleitung zu der trompetenförmigen Auf­ weitung ist eine horizontale kreisrunde Steuerscheibe zen­ trisch so eingesetzt, daß die Steuerscheibe mit dem Innen­ umfang der Berandung des Rohrleitungsübergangs einen Ring­ spalt bildet. Die trompetenförmige Aufweitung der Rohrleitung soll in Kombination mit der in obiger Weise eingesetzten Steuerscheibe bewirken, daß der über die Rohrleitung vertikal zugeführte Strahl in eine möglichst gleichmäßige radialsymme­ trische Abströmung überführt wird und einer Ablenkung der feststoffbeladenen Strahlen beim Abströmen aus der Beschic­ kungsvorrichtung in das Rundbecken entgegengewirkt wird. Mit dieser den sogenannten Coanda-Effekt ausnutzenden Beschic­ kungsvorrichtung wird zwar im Vergleich zu einem einfachen konventionellen Mittelbauwerk (Bild 1, linke Hälfte) ein gün­ stigerer Strömungsverlauf erzeugt, in der Praxis werden al­ lerdings keine zufriedenstellenden Ergebnisse erzielt, ins­ besondere hinsichtlich des Absedimentierens der Schlammparti­ kel.Such a device is known from the publication DE 91 12 947 U1. There is the outflow opening of a vertical pipe continuously trumpetenför shaped widened and in the area of the transition from the vertical cylindrical pipe to the trumpet-shaped expansion is a horizontal circular control disc zen tric so that the control disc with the inner circumference of the boundary of the pipeline transition one Ring gap forms. The trumpet-shaped widening of the pipeline, in combination with the control disk used in the above manner, has the effect that the jet fed vertically via the pipeline is converted into a radially symmetrical outflow as uniform as possible and a deflection of the solid-laden jets during the outflow from the charging device is counteracted into the round basin becomes. With this feeding device, which uses the so-called Coanda effect, a more favorable flow pattern is created compared to a simple conventional central structure ( Fig. 1, left half), in practice, however, no satisfactory results are achieved, especially with regard to sedimentation of the sludge particles kel.

Aus der Druckschrift DE-AS 11 24 016 ist ein Klärapparat für Flüssigkeiten bekannt, bei dem die zu klärende Flüssigkeit über ein zentral in einem Rundbehälter vorgesehenes vertika­ les Zulaufrohr in die Räume zwischen Platten eingeleitet wird, die in dem Rundbehälter in Schrägstellung und radialer Ausrichtung angeordnet sind. Der Ausströmöffnung des von oben nach unten geführten vertikalen Zulaufrohres steht in einem Abstand eine horizontal angeordnete Prallplatte gegenüber, die in an sich bekannter Weise auch kegelförmig ausgebildet sein kann. Die Prallplatte soll bewirken, daß die zu klärende Flüssigkeit beim Austritt aus dem Rohr waagrecht nach allen Seiten umgelenkt und gleichmäßig verteilt in die Räume zwi­ schen den Platten eintreten soll. Dort soll die zulaufende Flüssigkeit sofort nach oben steigen, damit in den genannten Räumen keine Wirbel auftreten. Die Umlenkung einer zugeführ­ ten Flüssigkeit mit einer Prallplatte, die in einem Abstand von der Austrittsöffnung des Zulaufrohres angeordnet ist, kann im Falle eines Klärapparates mit Platten, die vom zen­ tralen Zulaufrohr bis zum Rand des Behälters reichen, befrie­ digende Ergebnisse liefern. Diese einfache Prallplattentech­ nik eignet sich jedoch nicht für ein relativ großes, platten­ freies Nachklärbecken.From the document DE-AS 11 24 016 is a clarifier for Liquids known in which the liquid to be clarified via a vertical provided centrally in a round container les inlet pipe introduced into the spaces between plates that is in the round container in an inclined position and more radially Alignment are arranged. The outflow opening of the top  downward vertical inlet pipe stands in one Distance from a horizontally arranged baffle plate, which are also conical in a manner known per se can be. The baffle plate is said to have the effect of clarifying Liquid exits the tube horizontally after all Pages redirected and evenly distributed in the spaces between between the plates. There should be the incoming Liquid immediately rise to the top so that in the above No vortices occur. Redirecting a feed th liquid with a baffle at a distance is arranged from the outlet opening of the inlet pipe, can in the case of a clarifier with plates that from the zen reach the central inlet pipe to the edge of the tank, free it deliver valid results. This simple baffle tech However, nik is not suitable for a relatively large plate free clarifier.

Ausgehend von dem Stand der Technik nach der im Oberbegriff des Anspruchs 1 berücksichtigten Druckschrift DE 91 12 947 U1 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, in einem runden Nachklärbecken eine das Sedimentieren und den Abtransport des Schlammes optimal unterstützende Strömung zu induzieren.Based on the state of the art according to that in the preamble of claim 1 considered document DE 91 12 947 U1 is the object of the invention in a round Clarification basin for sedimentation and removal of the To induce mud optimally supporting flow.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die nach der Erfindung vorgeschlagene Vor­ richtung schafft für horizontal durchströmte, runde Nachklär­ becken ein neuartiges Einlaufsystem, bei dem zum Erzielen eines optimalen Nachklärvorganges mehrere Elemente zusammenwirken, nämlich eine unter einem spitzen Winkel nach oben konisch ver­ laufende Aufweitung des Zulaufrohres im Verein mit einem darüber angeordneten trichterförmigen Deckel, der zum einen mit seinem in Form eines spitzwinkligen Kegels ausgebildeten unteren Ende in die konisch aufgeweitete Öffnung hineinragt und zum anderen mit seinem dagegen flach abgewinkelten oberen Teil in radialer Richtung über den Außenrand des konisch aufgeweiteten Zulauf­ rohres hinausragt. Mit der vorgeschlagenen Geometrie des Ein­ laufrohres und des trichterförmigen Deckels wird unter Einbezie­ hung der im Becken verlaufenden Rezirkulationsstörmung die axi­ ale Zuströmung in eine radial nach außen, zum Beckenrand hinge­ richtete Strömung überführt, die zu einem sehr guten Absedimen­ tieren des Schlamms und zu einem guten Austragen des Schlamms im mittleren Bereich der Sohle des Nachklärbeckens führt.This object is achieved according to the invention by the subject of Claim 1 solved. The proposed according to the invention direction creates for round, clarified flow basin a new infeed system in which to achieve a optimal clarification process, several elements work together, namely one ver at an acute angle upwards ongoing expansion of the inlet pipe in association with one above arranged funnel-shaped cover, the one with his formed in the form of an acute-angled cone lower end protrudes into the flared opening and the other on the other hand, with its upper part angled in a radial direction Direction over the outer edge of the flared inlet pipe protrudes. With the proposed geometry of the one tube and the funnel-shaped cover is included the axi  all inflow in a radially outward direction, towards the pool edge directed current which leads to a very good absediment animals of the sludge and for a good discharge of the sludge in the leads to the middle area of the sole of the secondary clarifier.

Im Bild 2 ist die Geometrie einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Wie es aus Bild 1 ersichtlich ist, hat das nach der Erfindung geschaf­ fene Einlaufsystem die Wirkung, daß ein zum einfachen konven­ tionellen Mittelbauwerk entgegengesetzter Strömungsverlauf erzeugt wird. Die Strömung verläuft bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel im wesentlichen an der Wasseroberfläche vom Zentrum des Beckens in Richtung zur Beckenwand und strömt dann am Beckenboden in Richtung zur Beckenmitte zurück. Da durch die konstruktive Gestaltung des Einlaufes eine Strömung geringer Intensität im Becken entsteht, ist, aufgrund der ge­ ringen Geschwindigkeiten und der Dämpfung von turbulenten Be­ wegungen auf dem Weg zum Beckenrand, der Absetzvorgang so weit fortgeschritten, daß sich das am Beckenrand angeordnete Gerinne im Klarwasserbereich befindet. Figure 2 shows the geometry of a preferred embodiment of the device according to the invention. As can be seen from Figure 1, the inlet system created according to the invention has the effect of producing an opposite flow pattern to the simple conventional central structure. In the exemplary embodiment shown, the flow runs essentially on the water surface from the center of the pool towards the pool wall and then flows back at the pool floor towards the pool center. Since the constructive design of the inlet creates a low-intensity flow in the pool, due to the low speeds and the damping of turbulent movements on the way to the pool edge, the settling process has progressed so far that the channel arranged at the pool edge is in the clear water area located.

Das nach der Erfindung ausgebildete Einlaufsystem induziert somit eine Strömung, die nicht nur radial gerichtet, sondern in ihrer radialen Richtung auch stark abgebaut wird. Die Strömung verläuft als dichtegeschichtete Strömung vom Zentrum des Beckens in Richtung zur Beckenwand, ohne eine Kurzschluß­ strömung in den Schlammabzug zu realisieren. Dadurch werden die Absetzneigung der Schlammpartikel und im Bodenbereich die Rezirkulationsbewegung zum Schlammabzug unterstützt. Wie be­ reits erwähnt, entsteht eine Strömung geringer Geschwindig­ keit oder Intensität im Becken, so daß in der Nähe des Ab­ laufgerinnes am Beckenrand, bedingt durch die geringen Strö­ mungsgeschwindigkeiten, der Absetzvorgang schon sehr weit fortgeschritten ist. Das System ist so ausgestaltet, daß sich im Bereich der Aufweitung des Zulaufrohres ein radiales Wand­ strahlprofil ausbildet. Die Strömung legt sich hierbei an die sich erweiternde Außenwand an und wird aufgrund der Flächen­ zunahme stark in der Geschwindigkeit verringert.The enema system designed according to the invention induces thus a flow that is not only directed radially, but is also greatly reduced in its radial direction. The Current runs as a density-stratified current from the center of the pelvis towards the pelvic wall without a short circuit to realize flow in the sludge discharge. This will the tendency of the sludge particles to settle and in the soil area the Recirculation movement for sludge removal supported. How be already mentioned, there is a slow flow speed or intensity in the pelvis, so that near the Ab running channel at the pool edge, due to the low currents speeds, the settling process is very far is advanced. The system is designed so that a radial wall in the area of the expansion of the inlet pipe beam profile. The flow takes on the expanding outer wall and is due to the areas increase greatly reduced in speed.

Ein weiterer Vorteil der nach der Erfindung induzierten Strö­ mung ist, daß der sich an der Sohle absetzende Schlamm immer in Richtung Schlammaustrag bewegt wird. Diese Strömungsrich­ tung hat somit im Vergleich zum einfachen konventionellen Mittelbauwerk einen erheblichen Vorteil. Während bei einem solchen Mittelbauwerk die Strömung und damit das Aufsteigen von Belebtschlamm am äußeren Beckenrand bevorzugt wird, keh­ ren sich beim erfindungsgemäßen Einlaufsystem die Prozesse um. Aus dem Bild 4, in dem einzelne Teilchenbahnen markiert sind, ist die walzenförmige Rezirkulation, über dem Einlauf und im gesamten Beckenbereich, zu erkennen.Another advantage of the flow induced by the invention is that the sludge settling on the sole is always moved in the direction of the sludge discharge. This direction of flow thus has a significant advantage compared to the simple conventional central structure. While the flow and thus the rise of activated sludge at the outer edge of the pool is preferred in such a central structure, the processes are reversed in the inlet system according to the invention. The roller-shaped recirculation above the inlet and in the entire pool area can be seen from Figure 4, in which individual particle paths are marked.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung be­ findet sich im aufsteigenden Rohrstück ein starker, stati­ scher Drallerzeuger zur Gleichverteilung des Zulaufes. Durch die Anordnung des Einlaufsystems in einem geringen Abstand zur Wasseroberfläche wird die entgegengesetzte Strömung im Vergleich zum einfachen konventionellen Mittelbauwerk er­ zeugt. Im Bild 3 sind die Vektoren der Strömungsgeschwindig­ keit im Einlaufbereich angegeben.According to a preferred embodiment of the invention, there is a strong, static swirl generator for uniform distribution of the inlet in the ascending pipe section. By arranging the inlet system at a short distance from the water surface, the opposite flow compared to the simple conventional central structure is generated. Figure 3 shows the vectors of the flow velocity in the inlet area.

Claims (2)

1. Vorrichtung zur zentrischen Beschickung von runden Nach­ klärbecken durch ein im Becken vertikal nach oben geführtes Zu­ laufrohr mit einer nach oben aufgeweiteten Ausströmöffnung, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgeweitete Ausströmöffnung als spitzwinkliger Kegel­ stumpfmantel ausgebildet ist und daß über der Ausströmöffnung ein unterhalb des Flüssigkeitsspiegels angeordneter trichterförmiger Deckel vorgesehen ist, der mit seinem als spitzwinkligen Kegel ausgebildeten unteren Ende ringsum mit gleichmäßigem Abstand bis zum unteren Ende der aufgeweiteten Ausströmöffnung in diese hin­ einragt und der mit seinem in Form eines stumpfwinkligen Trich­ ters aufgeweiteten oberen Teil in radialer Richtung über den Außenrand der aufgeweiteten Ausströmöffnung hinausragt.1. Device for the centric loading of round clarifier by a vertically upward in the basin to run pipe with an upwardly widened outflow opening, characterized in that the widened outflow opening is formed as an acute-angled cone obtuse and that a below the liquid level arranged above the outflow opening funnel-shaped cover is provided, which projects with its formed as an acute-angled cone lower end all around at a uniform distance to the lower end of the flared outflow opening and with its flared upper part in the form of an obtuse-angled funnel in the radial direction over the outer edge of the flared Outflow opening protrudes. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drallerzeuger, welcher ein eigener Körper ist, unterhalb der aufgeweiteten Ausströmöffnung im Zulaufrohr schräg angeordnet ist.2. Device according to claim 1, characterized, that a swirl generator, which is a separate body, below the widened outflow opening is arranged obliquely in the inlet pipe is.